4. Estudo da aplicação de UPACs em edifícios domésticos
4.7. Caso de estudo 6
4.7.1. Descrição da habitação
O sexto edifício de habitação estudado é do tipo moradia e fica situado no distrito da Guarda, na localidade de Aguiar da Beira. Este possui uma tarifa de baixa tensão normal, com uma potência contratada de 6,9 kVA.
Após a observação do inquérito realizado, verificou-se que na habitação reside um casal com dois filhos, ou seja, quatro habitantes. No período diurno da semana, a habitação encontra-se praticamente desocupada, visto que, os filhos estão na escola e o casal trabalha. Sendo habitualmente realizada na habitação a refeição de almoço, no período entre as 12h e 14h.Durante o fim-de-semana, a previsão de ocupação é mais imprevisível, não existindo rotinas de ocupação. No entanto, a habitação encontra-se praticamente sempre ocupada.
Na habitação as tarefas domésticas são realizadas todas as semanas, sendo o fim-de- semana o período no qual a maioria das vezes as tarefas são realizadas.
Dos equipamentos consumidores de energia utilizados na habitação, é importante referir que para o aquecimento ambiente a habitação possui um sistema de aquecimento central com recuperador de calor a lenha combinado com caldeira a gasóleo e dois radiadores a óleo. Para a preparação das águas quentes sanitárias, a habitação está equipada com caldeira a gasóleo. Na cozinha, a habitação está equipada com forno elétrico, placa de indução, máquina de lavar loiça e robô de cozinha. Os equipamentos com mais utilização e maior relevância a nível de potência elétrica encontram-se na Tabela 4.26.
Tabela 4.26 - Lista de equipamentos elétricos da habitação do caso de estudo 6.
Equipamentos Potência (W) Frigorifico combinado x2 160/120
Congelador 300
Máquina de lavar roupa 2100
Máquina de lavar loiça 2170
Forno elétrico 2000
4.7.2. Apresentação dos consumos da habitação
As faturas de eletricidade reunidas para o estudo são referentes ao ano civil de 2013. Com base nestas, e após a sua análise, verificou-se que no ano de 2013 a habitação teve um consumo total de energia elétrica de 4602 kWh, o que corresponde a um consumo médio mensal de 383,5 kWh e semanal de 95,9 kWh.
Na Figura 4.29 está representado o gráfico com o perfil de consumo de energia elétrica representativo da habitação. Este resultou da análise dos resultados das medições de consumo de energia elétrica, efetuadas na habitação durante duas semanas, tendo em conta a informação recolhida através do inquérito. O perfil de consumo alcançado para esta habitação representa um consumo semanal de 71,2 kWh, um pouco inferior ao obtido pela análise das faturas de eletricidade.
Figura 4.29 - Perfil de consumo de energia elétrica da habitação do caso de estudo 6.
4.7.3. Estimativa de energia produzida e autoconsumida
A energia estimada para a produção de cada UPAC, em cada mês do ano, na localidade de Aguiar da Beira está representada na Tabela 4.14. A Tabela 4.27 apresenta a energia autoconsumida estimada para cada mês do ano, em cada UPAC analisada. No cálculo da energia autoconsumida foi aplicado um fator de correção de 1,3 ao perfil de consumo da habitação, visto que, o consumo médio semanal, resultante da análise das faturas de eletricidade era um pouco superior ao obtido pelas medições efetuadas através do analisador. 0 0,5 1 1,5 2 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Po tên cia (kW) Tempo(h) Perfil de consumo
Tabela 4.27 - Energia autoconsumida estimada para cada mês, da habitação do caso de estudo 6.
Energia autoconsumida por mês em kWh
UPAC 1 UPAC 2 UPAC 3 UPAC 4 UPAC 5 UPAC 6
Janeiro 19,8 39,5 59,2 72,8 82,1 90,7 Fevereiro 25,7 51,5 70,7 83,1 95,1 107,1 Março 35,4 70,3 90,7 108,0 124, 139,2 Abril 34,7 69,3 90,6 108,2 124,8 138,5 Maio 41,1 80,5 103,1 123,8 141,7 156,6 Junho 43,9 83,2 105,8 127,1 144,3 158,8 Julho 49,4 89,1 114,1 136,6 155,1 165,8 Agosto 48,3 87,2 111,3 133,9 152,6 162,1 Setembro 40,5 77,0 96,7 116,4 133,6 147,4 Outubro 31,2 62,5 83,5 98,2 113,0 127,2 Novembro 21,2 42,4 62,7 74,8 84,9 94,4 Dezembro 19,3 38,6 57,9 71,7 80,8 89,2 Total 410,6 791,1 1046,3 1254,5 1432,8 1577,0
4.7.4. Análise económica e seleção de UPAC mais adequada
Após estimada a energia autoconsumida por ano em cada UPAC, foi calculada a poupança anual que esta energia autoconsumida representa para o consumidor. No cálculo da poupança estimada foi contabilizado o valor por kWh de 0,1587 €/kWh, correspondente ao preço praticado pelo comercializador de energia para o tarifário normal em 2015. Estimado o valor da poupança anual e conhecido o custo total do investimento em cada UPAC, foi estimado o tempo de retorno do investimento para cada UPAC considerada. Na Tabela 4.28 está representada a poupança anual e período de retorno, em anos, de cada UPAC.Tabela 4.28 - Resultados da aplicação de diferentes UPACs na habitação do caso de estudo 6.
Poupança anual € Anos de retorno Custo Total da UPAC €
UPAC 1 65,16 8,5 556,80 UPAC 2 125,55 8,9 1112,44 UPAC 3 166,04 10,1 1669,24 UPAC 4 199,10 9,6 1914,00 UPAC 5 227,38 9,7 2201,68 UPAC 6 250,26 10,2 2542,72
Das UPACs estudadas para aplicar nesta habitação, se for apenas considerado o tempo de retorno do investimento, a UPAC que apresenta melhor proveito é a UPAC 1. No entanto, a poupança anual obtida por cada UPAC e a quantidade de energia excedente, que poderá ser rentabilizada, também têm que ser tomadas em conta. Por tudo isto, a UPAC 5 é a que apresenta melhores condições para ser aplicada nesta habitação, pois proporciona uma poupança anual muito satisfatória e um tempo de retorno razoável comparado com o apresentado pelas restantes UPACs. Apresenta-se na Figura 4.30 um gráfico representativo do desempenho médio diário da UPAC 5 aplicada ao 6º caso de estudo.
Figura 4.30 - Perfil diário representativo do consumo de energia elétrica na habitação vs. produção da UPAC 5. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Po tê n ci a (kW) Tempo (h)
4.7.5. Apresentação de medidas que potenciem a utilização da
UPAC
Na habitação em estudo o consumo de energia elétrica é bastante elevado, isto porque, a maioria dos equipamentos utilizados na habitação apresentam um consumo de energia elétrica elevado.
No entanto, pela observação da Figura 4.30 verifica-se que existe uma boa parte da energia produzida que não é autoconsumida, havendo algum espaço para melhorar. Assim, um planeamento do consumo de energia durante o período de exposição solar, poderá apresentar-se muito benéfico.
De forma a efetuar o planeamento do consumo de energia elétrica, poderá utilizar-se relógios programados nos equipamentos com consumo de energia elétrica mais significativo, por exemplo, de maneira a completar o perfil de consumo do período das 9 às 11, onde existe um elevado desperdício da energia produzida pela UPAC, é benéfico a utilização de relógios programados para colocar em funcionamento nesse período equipamentos como a máquina de lavar roupa ou máquina de lavar loiça (em dias diferentes). Deve ainda privilegiar-se o uso do forno elétrico e da placa de indução durante o período diurno.